LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Поліпшення експлуатаційних характеристик деталей приладів шляхом формування функціональних поверхонь з дискретно-орієнтованою топографією

допустимого тертя у прецизійних вузлах приладів.

Об'єкт дослідження – вид функціональних поверхонь деталі у рухомих вузлах приладів та технологічний процес їх створення.

Предмет дослідження – робочі поверхні тертя деталей приладів.

Методи дослідження. В основу загальної методології роботи покладено системний підхід до об'єкту дослідження та його структурного аналізу з застосуванням декомпозиції для визначення залежності функціональних властивостей поверхні тертя деталей від впливу конструктивних параметрів, технологічних режимів формування та режимів експлуатації і одержання раціональних параметрів поверхні на основі синтезу отриманих результатів. Методологія дослідження розроблена на базі сучасних методів і основних положень трибології, термодинаміки, інженерії поверхні.

В теоретичних дослідженнях використані методи формалізації об'єктів дослідження, моделювання і прогнозування їх властивостей. Експериментальне дослідження і обробка результатів проведені з використанням плану повного факторного експерименту та ортогонального центрально-композиційного плану другого порядку. Процеси формування і зміцнення поверхонь з дискретно-орієнтованою топографією виконано з застосуванням динамічного методу поверхнево-пластичного деформування.

Для аналізу трибологічних характеристик дискретно-орієнтованої топографії поверхонь пар тертя використані як стандартизовані, так і оригінальні методи трибологічного дослідження по способу тертя в одному напрямку за схемою "вал-втулка" з використанням стандартного і спеціального технологічного устаткування. Вимірювання геометричних параметрів, шорсткості та твердості проводились стандартизованими методами. Для визначення коефіцієнту тертя використовували метод дослідження моменту кручення на основі магніто-пружного торсіометра.

Наукова новизна одержаних результатів відображена в наступних положеннях, встановлених вперше:

  • Вперше доведена доцільність формування функціональних робочих поверхонь тертя деталей дискретно-орієнтованої топографії в приладах системи керування рухомими об'єктами.

  • Розроблені технологічні принципи і методологія формування дискретно-орієнтованої топографії на робочих поверхнях тертя, які полягають в віброударному поверхнево-пластичному деформуванні по заданому закону.

  • Встановлені закономірності визначення раціональних геометричних параметрів поверхні тертя за умов підвищення мастилоємності, несучої здатності, зносостійкості і антифрикційної властивості пар тертя в режимах від граничного до рідинного тертя, які полягають у розподілі лунок по поверхні з щільністю від 20 до 45% при їх глибині від 12 до 38 мкм.

  • Створена математична модель для прогнозування параметрів дискретно-орієнтованої топографії поверхні з урахуванням фізичних, механічних і контактних явищ при терті, властивостей матеріалів, геометричних параметрів лунок, параметрів шорсткості та режимів експлуатації.

  • Одержані математичні моделі для прогнозування триботехнічних характеристик поверхні тертя, що дозволяють оцінити і вибрати шляхи визначення раціональних параметрів дискретно-орієнтованої топографії, виходячи з технологічної спадковості поверхні деталі та умов експлуатації.

    Практичне значення одержаних результатів. В результаті виконання дисертаційної роботи вирішена науково-технічна задача підвищення надійності приладів шляхом формування на деталях рухомих вузлів функціональних поверхонь дискретно-орієнтованої топографії. Розроблені методи проектування поверхонь тертя, які реалізовані у вигляді алгоритмів і схем прогнозуючого розрахунку, що дозволяють створювати поверхні тертя деталей підвищеної працездатності та зносостійкості (Патент України №47955A).

    Розроблено спосіб формування дискретно-орієнтованої топографії поверхні тертя, що забезпечує вибір раціональних технологічних схем і режимів її створення (Патент України №77321).

    На основі запропонованого методу формування поверхонь деталей розроблена технологічна інструкція та реалізовано технологічний процес. Створено пристрій для формування робочих поверхонь деталей з фрикційним контактом у рухомих вузлах приладів. Апробація режимів нанесення та результатів роботи деталей з дискретно-орієнтованою топографією поверхні у вузлах тертя систем керування рухомими об'єктами показала зниження коефіцієнту тертя у вузлі в 1,3...1,5 рази, підвищення зносостійкості в 1,5...3 рази і задиростійкості – в 1,5...1,8 рази.

    Результати роботи впроваджено у ВАТ "Науково-виробничий комплекс "Київський завод автоматики ім. Г.І. Петровського" з річним економічним ефектом 34,8 тисяч гривен.

    Особистий внесок здобувача. В дисертаційній роботі приведені результати досліджень, виконані особисто автором. Постановка задачі досліджень, розробка методології та підходів до її вирішення здійснювались спільно з науковим керівником.

    Автору належить розробка розрахунково-експериментального підходу до визначення параметрів робочих поверхонь деталей прецизійних вузлів тертя, фізичних та математичних моделей розрахунку функціональних характеристик та параметрів дискретно-орієнтованої топографії поверхонь деталей, створення методик та проведення експериментів по реалізації запропонованого методу формування робочих поверхонь пар тертя і його трибологічного дослідження.

    За участі співавторів проведені експериментальні роботи і фізичні дослідження, результати яких відображені в спільних публікаціях. В цих роботах автором проведені теоретичні та експериментальні дослідження, розроблені математичні моделі для розрахунку режимів формування поверхонь тертя та прогнозування їх триботехнічних характеристик. В патентах автору належать ідеї з модифікації поверхонь тертя, сформульовані спільно зі співавторами, та оформлення винаходів.

    Апробація результатів дисертації. В продовж роботи основні положення та результати дисертаційної роботи були висвітлені на: Міжнародному науково-технічному семінарі "Прогрессивные технологии в машиностроении" (Запоріжжя, 2002 р.); ІІІ, ІV науково-технічних конференціях "Приладобудування: стан і перспективи" (Київ, 2004 р., 2005 р.); VII міжнародній молодіжній науково-практичній конференції "Людина і космос" (Дніпропетровськ, 2005 р.); 5-му Міжнародному науково-технічному семінарі "Современные проблемы подготовки производства, обработки и сборки в машиностроении и приборостроении" (Свалява, Карпати, 2005 р.), XIV Міжнародно-технічному семінарі "Высокие технологии: тенденции развития" (Харків–Алушта, 2005 р.), 6-й Міжнародній науково-технічній конференції "Инженерия поверхности и реновация изделий" (Ялта – Київ, 2006).

    Публікації. Основні результати дисертаційної роботи викладені в 14 наукових працях, із яких 5 статей у фахових виданнях, 7 тез доповідей, два патенти


  •